KWALIFIKACJA CHM3 - CZERWIEC 2018

PYTANIE NR 40.
Przyrządem, za pomocą którego nie można wyznaczyć gęstości próbki ciekłej, jest
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Manometr służy do pomiaru ciśnienia, a nie do wyznaczania gęstości cieczy. Gęstość można natomiast określać metodami opartymi o masę i objętość (piknometr) lub o wypór/zanurzenie (areometr, waga hydrostatyczna). Dlatego manometr nie jest właściwym przyrządem do tego celu.

Pełne wyjaśnienie:

Gęstość cieczy (ρ) jest wielkością określającą stosunek masy do objętości. Żeby ją wyznaczyć, potrzebujemy więc pomiaru masy i objętości albo metody pośredniej wykorzystującej zjawiska hydrostatyczne (np. wypór).

Odpowiedź "manometr" jest poprawna, ponieważ manometr jest przyrządem do pomiaru ciśnienia (np. w instalacjach, zbiornikach, przewodach). Sam pomiar ciśnienia nie daje bezpośrednio gęstości próbki cieczy w typowym ujęciu laboratoryjnym. Manometr nie jest więc narzędziem przeznaczonym do wyznaczania gęstości.

Pozostałe przyrządy są klasycznie kojarzone z wyznaczaniem gęstości cieczy:

  • Areometr (hydrometr) działa na zasadzie pływalności: głębokość zanurzenia w cieczy zależy od jej gęstości. Umożliwia szybkie, orientacyjne określanie gęstości lub stężenia (np. dla roztworów).
  • Piknometr to naczynie o ściśle znanej objętości. Ważąc piknometr pusty i napełniony badaną cieczą, można obliczyć masę cieczy o znanej objętości, a więc i jej gęstość. Jest to metoda laboratoryjna o dobrej dokładności.
  • Waga hydrostatyczna wykorzystuje pomiar siły wyporu/pozornej zmiany ciężaru w cieczy i pozwala wyznaczać gęstość na podstawie praw hydrostatyki. Stosuje się ją m.in. w ćwiczeniach laboratoryjnych i pomiarach porównawczych.

Typowy błąd polega na tym, że manometr bywa używany "przy cieczach", więc bywa intuicyjnie wybierany. Warto zapamiętać rozdział: manometr → ciśnienie, a areometr/piknometr/waga hydrostatyczna → gęstość.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Gęstość cieczy to stosunek jej masy do objętości. W praktyce laboratoryjnej wyznacza się ją przez ważenie znanej objętości cieczy (np. piknometrem) albo metodą pośrednią wykorzystującą wypór (np. areometrem lub wagą hydrostatyczną).
Areometr pływa w cieczy, a jego zanurzenie zależy od gęstości: im większa gęstość, tym mniejsze zanurzenie. Skala na areometrze pozwala odczytać gęstość lub wartość z nią powiązaną (np. stężenie). To metoda szybka, ale zwykle mniej dokładna niż piknometr.
Piknometr ma ściśle określoną objętość. Waży się naczynie puste, potem wypełnione badaną cieczą, a różnica mas daje masę cieczy o znanej objętości. Z tego oblicza się gęstość. Kluczowe jest utrzymanie temperatury i dokładne napełnienie do znaku.
Manometr mierzy ciśnienie, czyli inną wielkość fizyczną niż gęstość. Sam odczyt ciśnienia nie wyznacza wprost gęstości próbki, bo zależy też od warunków pomiaru (np. wysokości słupa cieczy, przepływu, nastaw instalacji). Do gęstości stosuje się inne metody.
Waga hydrostatyczna wykorzystuje zjawisko wyporu: ciało zanurzone w cieczy "traci" pozornie część ciężaru. Z tej różnicy, przy znanych warunkach, można wyznaczać gęstość cieczy lub ciała. To metoda pokazująca praktyczne zastosowanie praw hydrostatyki.
Najczęściej mylone są przyrządy "od cieczy" z przyrządami "od właściwości cieczy". Manometr kojarzy się z instalacjami cieczowymi, ale mierzy ciśnienie. Do gęstości typowo służą areometr, piknometr i metody hydrostatyczne, które odnoszą się do masy/objętości lub wyporu.
Areometr wybiera się, gdy potrzebny jest szybki odczyt i dopuszczalna jest mniejsza dokładność (np. kontrola orientacyjna). Piknometr stosuje się, gdy liczy się większa dokładność i porównywalność wyników. W praktyce przemysłowej dobór zależy od wymagań kontroli jakości i procedur zakładowych.
Gęstość cieczy zwykle zmienia się z temperaturą, bo zmienia się objętość. Dlatego pomiary wykonuje się w ustalonej temperaturze lub przelicza wyniki do temperatury odniesienia zgodnie z procedurą. Przy piknometrze szczególnie ważne jest wyrównanie temperatury próbki i naczynia przed ważeniem.
W szczególnych sytuacjach (np. ciśnienie hydrostatyczne słupa cieczy przy znanej wysokości) można powiązać ciśnienie z gęstością, ale nie jest to standardowy pomiar "próbki" manometrem. W zadaniu egzaminacyjnym chodzi o przeznaczenie przyrządu: manometr jest do ciśnienia, nie do gęstości.
Ucz się parami: przyrząd → mierzona wielkość → typowe zastosowanie. Zrób krótką tabelę: manometr–ciśnienie, termometr–temperatura, areometr/piknometr–gęstość. Rozwiązuj testy, zwracając uwagę na słowa-klucze (np. "gęstość", "ciśnienie"), bo często wskazują właściwą grupę przyrządów.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 58% zdających egzamin. średnie

Eksperci podkreślają: "Manometr służy do pomiaru ciśnienia, a nie do wyznaczania gęstości cieczy."

Źródła:

  • Encyklopedia PWN – hasło "areometr" (hydrometr): https://encyklopedia.pwn.pl/haslo/areometr;3872051.html (dostęp: 2026-03-02)
  • Encyklopedia PWN – hasło "manometr": https://encyklopedia.pwn.pl/haslo/manometr;3938848.html (dostęp: 2026-03-02)
  • Wikipedia (PL) – "Piknometr": https://pl.wikipedia.org/wiki/Piknometr (dostęp: 2026-03-02)

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z metrologii/technik pomiarowych w przemyśle chemicznym (rozdziały o pomiarach właściwości cieczy)
  • Instrukcje stanowiskowe/laboratoryjne dotyczące wyznaczania gęstości metodą areometryczną i piknometryczną
  • Tablice i karty charakterystyk roztworów procesowych, gdzie gęstość jest parametrem kontrolnym

Aktualizacja pytania: 31.03.2026

Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego